低温甲醇洗工艺流程说明

2 工艺说明

2.1工艺技术路线

低温甲醇洗工艺是利用甲醇在低温高压下对酸性气溶解度极大的优良特点，脱出原料气中的酸性气体。该工艺气体净化度高，选择性好，气体的脱硫和脱碳可在同一工序中分别、选择性地进行。其特点如下;

(1) 吸收能力强

甲醇对酸性气体的吸收能力要大于物理吸收法的水和化学吸收法的MEA和热钾碱法。

吸收能力大，意味着溶剂循环量小，总的能耗低。在物理吸收法气体净化工艺中，大量的能耗用于溶液再生，因此溶液循环量降低可大大降低净化装置的能耗。因此低温甲醇洗具有明显的优势。

（2）选择性高

甲醇对H2S、COS和CO2的吸收能力特别强，气体脱硫脱碳可以在两个塔或同一个塔内分段选择性地进行。相比之下，甲醇对CH4、CO和H2只有微小的吸收能力，因此甲醇良好的选择性正是低能耗的净化工艺所要求的。

（3）气体净化度高

采用低温甲醇洗工艺，可以把原料气中总硫脱除至0.1×10-6以下，CO2可脱除至20～30×10-6以下，因此低温甲醇洗非常适合于对硫含量有严格要求的合成气化工，以及对CO2含量有严格要求的合成氨工业。

（4）可以脱除多种杂质

在低温甲醇洗的操作条件下，甲醇可以同时脱除气体中的H2S、COS、CO2、HCN和NH3等以及石蜡烃、芳香烃等杂质，并可同时脱水使气体彻底干燥，所吸收的有用组分可分在甲醇的再生过程中根据需要加以回收。

（5）甲醇热稳定性和化学稳定性好

甲醇不会被有机硫、氰化物等组分所降解，不起泡；纯甲醇对设备无腐蚀性；粘度小，有利于节省动力消耗。

2.2工艺流程说明

2.2.1 原料气冷却

从CO变换单元来的变换气和非变换气混合后，通过一系列换热器冷却的原料气进入酸性气体脱除单元。经过原料气/净化气换热器（E-1501）和净化气换热，经原料气深冷器（E-1502），用4℃等级的液氨蒸发冷却，将原料气冷却至约10℃左右。

然后原料气进入氨洗涤塔（C-1508），采用锅炉给水洗涤原料气。锅炉给水来自界区外，首先通过锅炉给水冷却器（E-1504）把锅炉给水冷却至常温，再进入氨洗涤塔（C-1508）。原料气经过洗涤后降低NH3和HCN含量。洗涤水排出界区外。

原料气出氨洗涤塔（C-1508）塔顶，喷入一股小流量甲醇液体防止低温下水结冰。

最后，原料气在绕管式换热器，即原料气终冷换热器（E-1503）中和冷净化气、冷CO2产品气和循环气换热进一步冷却，进H2S吸收塔（C-1501）。

2.2.2 H2S/CO2吸收

原料气进入H2S吸收塔（C-1501）下部预洗段，在此微量的组分如NH3和HCN等被一股来自H2S吸收塔进料冷却器（E-1505）的小流量过冷富甲醇液洗涤。

预洗甲醇通过液位控制离开H2S吸收塔（C-1501）塔低，进入预洗甲醇闪蒸加热器（E-1517）换热后，在预洗闪蒸罐（V-1502）闪蒸再生。

经过预洗的气体通过升气管进入H2S吸收塔（C-1501）上部主洗段。来自CO2 吸收塔（C-1502）塔低的CO2饱和甲醇在H2S吸收塔（C-1501）主洗段洗涤H2S和COS。来自CO2吸收塔（C-1502）塔低的部分富CO2甲醇溶液通过正比于原料气流量的流量比例控制加入至H2S吸收塔（C-1501）的顶部。富H2S 甲醇溶液通过液位控制离开H2S吸收塔（C-1501）主洗段集液槽，送至中压闪蒸塔（C-1503）闪蒸再生。脱硫气体离开H2S吸收塔（C-1501）塔顶进入CO2吸收塔（C-1502）下部的CO2洗涤冷却段。

在CO2吸收塔（C-1502）中，气体吸收采用再吸收塔（C-1504）来的闪蒸

再生的冷甲醇作为主洗甲醇，热再生塔（C-1505）来的热再生的冷甲醇作为精洗甲醇。精洗甲醇通过正比于气体流量的流量比例控制加入至CO2吸收塔（C-1502）塔顶。

因为甲醇溶液吸收CO2放热，甲醇溶液被显著加热，甲醇在CO2吸收塔（C-1502）中向下流动时应该得到冷却。因此在CO2吸收塔（C-1502）下部，富CO2甲醇通过甲醇循环冷却器（E-1507）的-40℃冷冻液氨蒸发换热得到冷却，返回吸收塔对气体继续进行吸收洗涤。

CO2吸收塔（C-1502）塔顶净化气在原料气终冷换热器（E-1503）和原料气/净化气换热器（E-1501）中和原料气换热，回收冷量后送出界区。

2.2.3 闪蒸再生和H2S浓缩

来自CO2吸收塔（C-1502）底部的部分甲醇富液经过H2S吸收塔进料泵（P-1501A/B）加压，通过H2S吸收塔进料冷却器（E-1505）冷却后进入到H2S 吸收塔（C-1501）的顶部。其余甲醇送至中压下闪蒸塔（C-1503）的上部。

在中压闪蒸塔（C-1503），甲醇溶液在中压下闪蒸，回收溶解的H2和CO，部分CO2也闪蒸出来。闪蒸气体送至塔的下部洗涤吸收，以降低闪蒸气中CO2含量。

来自H2S吸收塔（C-1501）主洗段的甲醇富液也送至C-1503的下部，在此溶解的H2、CO和部分CO2一起闪蒸出来。为了降低压缩气体量，大部分闪蒸的CO2被来自热再生塔进料泵（P-1504A/B）的一股小流量冷甲醇在C-1503下部吸收，吸收后的气体在原料气终冷换热器（E-1503）中被复热，然后经过闪蒸气压缩机缓冲罐（V-1501）后，气体在两极压缩机（K-1601）中被压缩。压缩气体分别在闪蒸气压缩机中间冷却器（E-1508）和闪蒸其压缩机中间后冷器（E-1509）被冷却水冷却，然后送至原料气终冷换热器（E-1503）入口回收H2和CO。

从中压闪蒸塔（C-1503）上段出来的富CO2甲醇，在闪蒸深冷器（E-1511）中过冷，然后，部分甲醇送至再吸收塔（C-1504）上段中部，在此甲醇溶液闪蒸，放出不含硫的CO2。CO2产品气在酸性气/尾气换热器（E-1522）和热闪蒸深冷器（E-1518）中复热后，与再吸收塔塔顶闪蒸出来的CO2产品混合，回收冷量后送出界区。闪蒸后的甲醇送至吸收塔（C-1504）下段的上部，这股甲醇同时也通过主洗甲醇循环泵（P-1502A/B）作为CO2吸收塔（C-1502）CO2吸收的主洗